高中物理探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究

 

李友興

摘要：以建構(gòu)主義理論為依據(jù)，整合現(xiàn)代信息技術(shù)，從探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵、硬件教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)、軟件教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)、探究學(xué)習(xí)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、探究學(xué)習(xí)的教育功能等方面對(duì)高中物理探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的論述，并通過(guò)實(shí)例進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù) 高中物理 探究學(xué)習(xí) 教學(xué)設(shè)計(jì)

一、問(wèn)題的提出

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過(guò)多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。新課程把這一理念作為實(shí)施教學(xué)的基本理念。

為了更好地實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科教學(xué)新理念、適應(yīng)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》和新課程的需要，幫助學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)者，在探究物理規(guī)律的過(guò)程中培養(yǎng)獲取和處理信息的基本科學(xué)方法和思維模式，在參與解決問(wèn)題、參與決策、參與小組討論、參與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的過(guò)程中，將所掌握的科學(xué)知識(shí)同他們從多種渠道獲得的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，并將所學(xué)的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用到新的問(wèn)題中去，在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步形成科學(xué)探究能力。因此，有必要對(duì)新課程、新理念背景下的探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

二、探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

教學(xué)設(shè)計(jì)是教學(xué)理論向教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)化的橋梁。所謂教學(xué)設(shè)計(jì)，是以獲得優(yōu)化的教學(xué)過(guò)程為目的，以學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論和傳播理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問(wèn)題、確定教學(xué)目標(biāo)、建立解決教學(xué)問(wèn)題的策略方案、試行解決方案、評(píng)價(jià)試行結(jié)果和修改方案的過(guò)程。它包含教學(xué)設(shè)計(jì)的前期分析（包括學(xué)習(xí)背景分析、學(xué)習(xí)任務(wù)分析、學(xué)生分析）、教學(xué)策略設(shè)計(jì)（含教學(xué)媒體的選擇）、教學(xué)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)（含教后的反思）等方面。

探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)是指：運(yùn)用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問(wèn)題、闡明教學(xué)目標(biāo)，建立基于現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)運(yùn)用科學(xué)探究的方法（即學(xué)生用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)，包括觀察、測(cè)量、制作、提出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、提出模型和交流），以幫助學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、發(fā)展科學(xué)探究能力、形成科學(xué)概念、養(yǎng)成探索未知世界的積極態(tài)度的策略方案，試行解決方案、評(píng)價(jià)試行結(jié)果和修改方案的過(guò)程。

探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是基于現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源，將科學(xué)問(wèn)題的探究引人課堂，使學(xué)生通過(guò)類似科學(xué)家的探究過(guò)程理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)，并培養(yǎng)科學(xué)探究能力的一種特殊的過(guò)程。

實(shí)施探究學(xué)習(xí)的目的是：不但使學(xué)生知道知識(shí)的結(jié)果和結(jié)論，同時(shí)懂得獲取知識(shí)的過(guò)程和方法，養(yǎng)成探索未知世界的積極態(tài)度。

三、探究學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)

教學(xué)環(huán)境是學(xué)生可以在其中進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的平臺(tái)，是一個(gè)支持和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的場(chǎng)所。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生在豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境下，充分利用學(xué)習(xí)資源，借助老師、同學(xué)的幫助，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲取知識(shí)。傳統(tǒng)的教室是學(xué)習(xí)資源和認(rèn)知工具相對(duì)貧乏的學(xué)習(xí)環(huán)境，這種學(xué)習(xí)環(huán)境使得學(xué)生的探究學(xué)習(xí)極為困難。而基于現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)環(huán)境（數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境）有充裕的信息資源和促進(jìn)探究學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具。

1、硬件教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)

學(xué)校校園網(wǎng)由網(wǎng)管中心、主干網(wǎng)和各樓內(nèi)的局域網(wǎng)組成，覆蓋整個(gè)校園。數(shù)字化教室與中心交換機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)百兆連接，供學(xué)生上因特網(wǎng)用；配有多媒體教學(xué)控制系統(tǒng)、教師機(jī)；學(xué)生每人（或合作小組）配一臺(tái)多媒體電腦作為學(xué)生工作站，所有電腦均連接在學(xué)校的校園網(wǎng)上，成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的工具。

2、軟件教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)

軟件教學(xué)環(huán)境包括網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)和討論區(qū)，核心是校園網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)。

2.1網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境——網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)

虛擬實(shí)驗(yàn)室

校園網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)是一種基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搭建的智能化平臺(tái)所支撐的、“豐富”的教學(xué)環(huán)境。該教學(xué)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖如下：

教師

背景資料庫(kù)

交流與反饋

網(wǎng)絡(luò)課件庫(kù)

網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)

學(xué)生

探究學(xué)習(xí)

探究

討論平臺(tái)

智能習(xí)題庫(kù)

教學(xué)素材庫(kù)

探究學(xué)習(xí)案例庫(kù)

相關(guān)網(wǎng)站

學(xué)生

交流與反饋

圖一 探究學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖

校園網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)資源是一種開放型的學(xué)習(xí)資源，它包括電子教材、錄像資料、音頻資料、視頻資料、文字材料、網(wǎng)絡(luò)信息資源等。

教學(xué)素材庫(kù)為學(xué)生提供自學(xué)素材；網(wǎng)絡(luò)課件庫(kù)為學(xué)生或教師提供網(wǎng)絡(luò)課件；背景資料庫(kù)提供與教材內(nèi)容相關(guān)的多媒體資料和指導(dǎo)性自學(xué)資料，以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

虛擬實(shí)驗(yàn)室備有演示性實(shí)驗(yàn)、輔助性實(shí)驗(yàn)、拓展性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生提供一個(gè)展示自己才華的平臺(tái)。

智能習(xí)題庫(kù)備有智能題庫(kù)系統(tǒng)、智能考試系統(tǒng)，學(xué)生可根據(jù)自己的需要，選用不同內(nèi)容、不同層次的習(xí)題進(jìn)行自我檢測(cè)。

探究式學(xué)習(xí)案例庫(kù)提供了一些有關(guān)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的案例供學(xué)生參考，將課堂內(nèi)的探究活動(dòng)延伸到課外的實(shí)驗(yàn)、調(diào)查及其它學(xué)習(xí)活動(dòng)，并從相關(guān)網(wǎng)站向外延伸到因特網(wǎng)。

2.2協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境——校園網(wǎng)上的討論區(qū)

校園網(wǎng)上“討論區(qū)”的設(shè)立，從根本上沖破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教學(xué)時(shí)間和教學(xué)空間的限制。討論區(qū)包括學(xué)科論壇和在線答疑。

教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流，可以通過(guò)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的討論區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)，最常用的是BBS論壇方式。其次，可以采用在線答疑的方式進(jìn)行討論和交流。例如采用E-mail、ICQ等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)討論和交流，它更適合于個(gè)別化學(xué)習(xí)。